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複合材料定義

廣義的複合材料(Composite Material)係指兩種以上材料結 合,形成一種根據兩總以上材料截長補短、產生性能更佳的材料。

製造飛機所使用複合材料則係以高強度纖維強化材 (Reinforcement)和基材(Matrix)固結形成, 除了將強化材固定使其得以發揮強度與 剛性外,並其有保護纖維、提供韌度與抗壓強度之功能。

先進複合材料所使用強化材料型式包括纖維粒子(Fiber Particle)或纖維(Fiber), 此外纖維材料 其有易撓曲、高強度、高剛性及低密度之特性,因此纖 維成為複合材料最普遍使用之強化材,常見高強度纖維 包括玻璃纖維(Fiberglass)、石墨(Graphite)纖維、克夫龍 (Keviar)纖維及硼(Boron)纖維等。

蜂巢式結構

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選擇合理的刀具類型要根據工件要求、生產量、技術要求、設備條件等因素綜合考慮。在維持良好加工品質下，才考慮提高生產效率為基本原則。

選擇刀具

任何刀具都有其適用範圍，都不會是萬能的。選擇好的刀具應該具有良好的外觀（刀具表面光亮，刃口鋒利，如有塗層塗層應均勻）、 良好的製造技術（在40倍放大鏡下觀察刀刃無崩口、微觀裂紋）、良好的切削性能（包括對某種特定材料粗加工效率高、精加工已加工表面品質高，切削輕快聲音小等）、良好的性價比（包括刀具壽命長，單支去除量大等）、良好的穩定性（每只刀之間一致性好）。

相關刀具材料可參考：刀具中,立銑刀如何判定選擇加工條件?、刀具中銑刀的種類及選擇、銑刀的選用 Part-1、銑刀的選用 Part-2、刀具鍍層-超硬薄膜被覆材

選擇刀具材料

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銑刀加工常見問題及對應

銑刀加工常見問題及對應

切入或刀具拔出工件時刀具折斷：可減小進給量、切削深度，把切削刃長縮短到必要長度的最小限度。

正常加工時刀具折斷：

減小進給量、切削深度

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立銑刀的再研磨流程

磨齒背後面

磨前面(刃內面)

磨端面切削刃

磨底刃後面

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金屬材料是指由金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。包括純金屬、合金、金屬間化合物和特種金屬材料等。

金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。

黑色金屬又稱鋼鐵材料，是指鐵和鐵的合金，包括含鐵90％以上的工業純鐵，含碳 2％～4％的鑄鐵，含碳小於 2％的碳鋼，以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、精密合金等，如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵爲基礎，以碳爲主要添加元素的 合金，統稱爲鐵碳合金。 黑色金屬，廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。

有色金屬又稱非鐵金屬，是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，指除黑色金屬外的金屬和 合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金，此外還有貴重金屬：鉑、金、銀等和稀有金屬，包括放射性的鈾、鐳等。有色金屬通常分為輕金 屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，並且電阻大、電阻溫度係數小。 在工業上還採用鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、鎢、鈦等，這些金屬主要用作合金附加物，以改善金屬的性能，其中鎢、鈦、鉬等多用以生産刀具用的硬質合金。

特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝方法獲得的非晶態金屬材料，以及准晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金，以及金屬基複合材料等。

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鑽石具有高硬度、高熱傳導係數、低膨脹係數、低摩擦系數與高 化學安定度等特性，但鑽石產量稀少、價格昂貴且加工困難，類鑽碳薄膜具有和天然鑽石相近的性質，其中包括了有高硬度、耐腐蝕性佳、表面平滑、摩擦係數小、抗磨耗性佳、生物相容性佳等，且有價格上之優勢。由於具有這些優越特性，使其在機械、電子、半導體等工業之應用日益廣泛。

類鑽碳薄膜是由SP2及SP3組成，如能將SP2晶格減少，且增加SP3晶格，類鑽碳薄膜將會很接近鑽石薄膜，然而由於在結構中含有被扭曲的 sp3 鍵結，造成所沈積的類鑽碳膜通常都具有很高的內應力，再加上如果類鑽碳膜和基板的附著力不佳時，就很容易產生破裂、剝落等現象的缺點。

類鑽碳薄膜的石墨鍵結SP²是非常具有規則排列的HCP 結構，純度好的石墨在水平方向的熱傳導係數極佳；但在垂直方向只能靠凡得瓦力做原子鍵結，所以層與層之間的鍵結力差，影響了晶格的震動及聲子傳遞，因此熱傳導係數極差，SP³晶格的特性是屬於等向性，不受方向影響。

一般常使用真空電漿鍍膜技術來製作類鑽碳膜，類鑽碳膜具備黑色的外觀、高表面硬度(Hv＞1200)、低摩擦係數(μ＜0.2)、高化學鈍性有極佳的耐蝕性、優異的抗沾黏特性，並且可藉由製程參數改變來調整鍍膜各項特性。一般應用於銑刀工具、模具、機械零件表面抗沾粘處理及外觀裝飾、光學鏡片、生醫材料等鍍膜用途。

資料來源：網路彙整

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克維拉Kevlar（凱芙拉、凱夫勒、凱庫勒、功夫龍等）化學名為「聚對苯二甲醯對苯二胺」，纖維的大分子剛性極佳，鏈纏結少、取向度、結晶度高，分子鏈幾乎處於完全伸直狀態，這種結構使纖維表現出良好的強度、模量及熱穩定性。具有極佳的抗拉性能、耐屈折、耐疲勞、耐腐蝕，膨脹係數小，其強度為同等質量鋼鐵的五倍，其密度只有鋼絲的1／5，可耐到240℃高溫。廣泛用於船體、飛機、自行車輪胎、軍用鋼盔、防彈背心等。

特性：

熱性能

具有良好的散熱和絕熱性能，在相同重量下，Kevlar纖維比玻璃纖維和石棉織物具有較好的熱絕緣性，具有極好的熱穩定性，500℃以上降解 ，抗燃性能好，尺寸穩定性好，具有非常低的熱收縮。

機械性能

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主要道路路面依使用材料可分為「瀝青混凝土路面」（簡稱： 瀝青路面）與「水泥混凝土路面」（簡稱：水泥路面）兩大類，若以 力學性質而言，又可區分為「柔性路面」（瀝青路面）及「剛性路面」 （水泥路面）兩大類。

路面鋪設構成之斷面，由基層、底層及面層所構成，層與層之間另有透層、結合層間之連接。路基之上方為路面，包括基層、底層、聯結層、面層 ( 及封層)。基層 ( subbase course) 及底層 ( base course) 承受路面荷重緩和傳佈於路基。瀝青路面係採多層設計，由下往上分別有路基（subgrade）（又稱路床）、基層（subbase course）、底層（base course）及面層（surface course），面層之上可依需要鋪設摩擦層，通常不作為路面結構之一部分。路基為工地原有或人工填築之土壤基礎，基層、底層及面層三部分稱為瀝青路面結構。工程司可依需要作適當之調整設計，例如可不設基層，亦有同時不設基層及底層者。越上層所受應力越大，需要越高品質之材料。

層次名稱
厚度
用途

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乳化瀝青除廣泛地應用在道路工程外，還應用於建築屋面及洞庫防水、金屬材料表面防腐、鐵路的整體道床。其中道路工程、建築屋面為用量最大。由於用於乳化瀝青施工簡單、現場不需加熱，節省能源、效果顯著，尤其在舊瀝青路面的維修與養護中更凸顯了其特有的優越性。

乳化瀝青在道路工程中的主要應用：

路面工程

表面處治

其它

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乳化瀝青除廣泛地應用在道路工程外，還應用於建築屋面及洞庫防水、金屬材料表面防腐、鐵路的整體道床。其中道路工程、建築屋面為用量最大。由於用於乳化瀝青施工簡單、現場不需加熱，節省能源、效果顯著，尤其在舊瀝青路面的維修與養護中更凸顯了其特有的優越性。

乳化瀝青在道路工程中的主要應用：

路面工程

表面處治

其它

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乳化瀝青由一些三種主要物質組成：瀝青、水、乳化劑，除此之外可以含有其他添加劑，如穩定劑、特殊助劑、改性劑等。乳化瀝青的生產流程可以分為以下四個過程：瀝青的準備、乳化劑配製、瀝青乳化、乳液儲存。

乳化瀝青製作簡單流程： 瀝青:瀝青是乳化瀝青中的最主要組成部分，一般占到乳化瀝青總品質的50%~65%。石油瀝青是由碳、氫等複雜有機物組成，其化學組成及膠體結構隨油源不同、加工方式不同，瀝青的應用性質、乳化的難易程度、改質的方法都會有所區別。 乳化劑： 在乳化瀝青中，水是分散介質，瀝青是分散相。單純的將水和瀝青混合是做不到的，為了使乳狀液穩定，必須加入物質使兩相不聚集，降低兩相間的介面張力，這種物質就是乳化劑。乳化劑是生產乳化瀝青的關鍵，直接關係著瀝青能否乳化，和乳化瀝青的穩定性、破乳速度等使用性能。 乳化機： 乳化瀝青設備是用來將瀝青熱融，經過機械剪切的作用，以細小的微滴狀態分散於含有乳化劑的水溶液之中，形成水包油狀瀝青乳液的機械裝置； 其生產特點是在乳化劑的作用下通過機械力將瀝青破碎成微小的顆粒,並均勻的分散在水中,形成穩定的乳狀液, 即乳化瀝青。 瀝青乳化設備按照製作流程，可分為間歇作業式、半連續作業式、連續作業式。 瀝青乳化的基本原理 ： 將瀝青分散到水相中，必然需要做功，所做的功（W）等於瀝青表面積的增大值（△A）乘以表面張力γ，即： W=△A•γ 從上式可以看出，降低介面張力，可以使機械功明顯減小。在實際生產過程中，乳化前將瀝青加熱融化；乳化時加入乳化劑（降低表面張力）；使用膠體磨研磨（機械能）；三者結合起來才能使瀝青乳化。乳化劑、乳化設備、乳化技術是乳化瀝青生產的三要素，此外基質瀝青、水、添加劑等也對瀝青的乳化和性能產生影響。

資料來源：網路彙整

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所謂乳化瀝青就是將瀝青熱融，經過機械的作用以細小的微滴狀態分散於含有乳化劑的水溶液之中，形成水包油狀的瀝青乳液，其主要組要成分為瀝青、乳化劑、水等。主要用於道路的升級與養護，如石屑封層，還有多種獨特的、其它瀝青材料不可替代的應用，如冷拌料、稀漿封層。乳化瀝青亦可用于新建道路施工，如粘層油、透層油等。

瀝青分類：

乳化瀝青據其還原速率不同乳化瀝青可細分為快乾、中乾及慢乾三種等級，此三等級各有其不同特性。

按照親水基在水中是否可以電離，瀝青乳化劑可以分為離子型和非離子型兩大類。離子類根據離子電性的不同又可以分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型。

瀝青生產流程：

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